Read Time:3 Minute, 33 Second

Gambar grafis dari film tipis kawat nano protein yang menghasilkan listrik dari kelembaban atmosfer. Peneliti UMass Amherst mengatakan perangkat itu benar-benar dapat menghasilkan listrik dari udara yang tipis. (Foto : UMass Amherst/Yao and Lovley labs)


Para ilmuwan di University of Massachusetts Amherst telah mengembangkan perangkat baru yang menggunakan protein alami untuk membuat listrik dari kelembaban di udara, sebuah teknologi baru yang mereka katakan dapat memiliki implikasi signifikan bagi masa depan energi terbarukan, perubahan iklim, dan masa depan kedokteran.

Seperti dilaporkan hari ini di jurnal Nature, laboratorium milik insinyur listrik Jun Yao dan ahli mikrobiologi Derek Lovley di UMass Amherst telah menciptakan perangkat yang mereka sebut “Gen Udara/Air-gen” atau generator bertenaga udara, dengan kawat nano protein konduktif listrik yang diproduksi oleh mikroba Geobacter. 

Gen-Air menghubungkan elektroda ke kawat nano protein sedemikian rupa sehingga arus listrik dihasilkan dari uap air yang secara alami ada di atmosfer.

“Kami benar-benar membuat listrik dari udara tipis. Gen-Air menghasilkan energi bersih 24/7.” kata Yao.  

Lovely, yang telah mengembangkan bahan elektronik berbasis biologi berkelanjutan selama tiga dekade, menambahkan, “Ini adalah aplikasi yang paling menakjubkan dan menarik dari kawat nano protein.”

Teknologi baru yang dikembangkan di laboratorium Yao adalah tidak berpolusi, terbarukan dan berbiaya rendah. Ini dapat menghasilkan daya bahkan di daerah dengan kelembaban yang sangat rendah seperti Gurun Sahara. 

Teknologi ini memiliki keuntungan yang signifikan dibandingkan bentuk energi terbarukan lainnya termasuk matahari dan angin, Lovley mengatakan, karena tidak seperti sumber energi terbarukan lainnya, Air-gen tidak memerlukan sinar matahari atau angin, dan “teknologi itu bahkan bisa bekerja di dalam ruangan.”

Perangkat Air-gen hanya membutuhkan film tipis dari kawat nano protein dengan tebal kurang dari 10 mikron, para peneliti menjelaskan. Bagian bawah film bersandar pada elektroda, sementara elektroda yang lebih kecil yang hanya mencakup sebagian dari film nanowire berada di atas. 

Film ini menyerap uap air dari atmosfer. Kombinasi dari konduktivitas listrik dan kimia permukaan dari kawat nano protein, ditambah dengan pori-pori halus antara kawat nano dalam film, menetapkan kondisi yang menghasilkan arus listrik antara dua elektroda.

Para peneliti mengatakan bahwa generasi saat ini perangkat Air-gen mampu memberi daya elektronik kecil, dan mereka berharap untuk membawa penemuan ini ke skala komersial sesegera mungkin. Langkah selanjutnya yang mereka rencanakan termasuk mengembangkan model Air-gen kecil yang dapat memberi daya pada perangkat elektronik seperti monitor kesehatan dan kebugaran dan jam tangan pintar, yang akan menghilangkan kebutuhan baterai tradisional. Mereka juga berharap untuk mengembangkan Air-gen untuk diterapkan pada ponsel untuk menghilangkan pengisian berkala.
 
Yao mengatakan, “Tujuan utamanya adalah membuat sistem skala besar. Misalnya, teknologi tersebut dapat dimasukkan ke dalam cat tembok yang dapat membantu memberi daya pada rumah Anda. Atau, kami dapat mengembangkan generator bertenaga udara yang berdiri sendiri yang memasok listrik dari grid. Begitu kita mencapai skala industri untuk produksi kawat, saya sepenuhnya berharap bahwa kita dapat membuat sistem besar yang akan memberikan kontribusi besar bagi produksi energi berkelanjutan.”

Melanjutkan untuk memajukan kemampuan biologis praktis Geobacter, laboratorium Lovley baru-baru ini mengembangkan strain mikroba baru untuk menghasilkan lebih banyak dan lebih murah secara massal kawat nano protein. 

“Kami mengubah E. coli menjadi pabrik protein nanowire. Dengan proses scalable baru ini, pasokan protein nanowire tidak akan lagi menjadi hambatan untuk mengembangkan aplikasi ini,” katanya.

Penemuan Air-gen mencerminkan kolaborasi antardisiplin yang tidak biasa, kata mereka. Lovley menemukan mikroba Geobacter di lumpur Sungai Potomac lebih dari 30 tahun yang lalu. Laboratoriumnya kemudian menemukan kemampuannya untuk menghasilkan kawat nano protein konduktif listrik. 

Sebelum datang ke UMass Amherst, Yao telah bekerja selama bertahun-tahun di Universitas Harvard, tempat ia merekayasa perangkat elektronik dengan kawat nano silikon. Mereka bergabung untuk melihat apakah perangkat elektronik yang berguna dapat dibuat dengan kawat nano protein yang dipanen dari Geobacter.

Xiaomeng Liu, Ph.D. murid di lab Yao, sedang mengembangkan perangkat sensor ketika dia melihat sesuatu yang tidak terduga. 

“Saya melihat bahwa ketika kawat nano dihubungi dengan elektroda dengan cara tertentu, perangkat menghasilkan arus. Saya menemukan bahwa paparan kelembaban atmosfer sangat penting dan bahwa kawat nano protein menyerap air, menghasilkan gradien tegangan di seluruh perangkat.” dia mengenang. 

Selain Air-gen, laboratorium Yao telah mengembangkan beberapa aplikasi lain dengan kawat nano protein. 

“Ini hanyalah awal dari era baru perangkat elektronik berbasis protein,” kata Yao.

sumber: trubus.id

0 0
Happy
Happy
0 %
Sad
Sad
0 %
Excited
Excited
0 %
Sleppy
Sleppy
0 %
Angry
Angry
0 %
Surprise
Surprise
0 %

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Close
Top Navigation
Social profiles

has been added to your cart

View Cart
X
%d bloggers like this: